JP2993038B2 - Microphone device - Google Patents
Microphone deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラ一体型ビデオへの装備に好適なマイ
クロホン装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microphone device suitable for installation on a camera-integrated video.
本発明は、カメラ一体型ビデオへの装備に好適なマイ
クロホン装置に関し、このカメラ一体型ビデオ等の録音
機器における音声信号の録音部に対してマイクロホンか
ら供給する音声信号からこの機器の駆動源に供給する駆
動信号に応じて生成した信号を適応フィルタを通じて処
理した信号を除去し、この駆動源からこの音声信号に混
入する雑音信号を低減するようにする処理手段を、この
マイクロホンから供給するこの音声信号が所定値より小
さいときに動作するように制御し、例えば第６図に示し
て説明した如くこの音声信号の信号レベルがこの雑音信
号が目立つことになるしきい値以下であるときのみこの
処理手段を動作させるようにして、この音声信号に混入
する雑音信号が適正に低減され、かつ不要な電力が消費
されないようにしたものである。The present invention relates to a microphone device suitable for installation on a camera-integrated video, and supplies an audio signal supplied from a microphone to a recording unit of an audio signal in a recording device such as a camera-integrated video from a microphone to a drive source of the device Processing means for removing a signal generated according to a driving signal to be processed according to an adaptive filter and reducing a noise signal mixed into the audio signal from the driving source; Is smaller than a predetermined value, and the processing means is controlled only when the signal level of the audio signal is equal to or lower than a threshold value at which the noise signal is conspicuous as described with reference to FIG. In order to reduce the noise signal mixed into the audio signal properly and prevent unnecessary power from being consumed. Than it is.
駆動部（メカ系）が備えられたカメラ一体型ビデオ等
の録音機器では、所望の音声信号に加え、メカ系から発
生する不要な雑音の信号がマイクロホンで収音・出力さ
れる。2. Description of the Related Art In a recording device such as a camera-integrated video provided with a drive unit (mechanical system), in addition to a desired audio signal, a signal of unnecessary noise generated from the mechanical system is collected and output by a microphone.
そのため、マイクロホンに指向性を持たせ、雑音発生
方向の感度を低くする構成、マイクロホンが雑音発生部
からできるだけ離れた位置に取付けられる構成等が採用
されているが、雑音の信号低減化が不十分で、再生時に
その雑音が聞こえてしまう。For this reason, a configuration is adopted in which the microphone is provided with directivity to lower the sensitivity in the noise generation direction, and a configuration in which the microphone is mounted at a position as far as possible from the noise generation unit, but the noise signal reduction is insufficient. Then, the noise is heard during playback.
そこで、マイクロホンで収音・出力された雑音の信号
が、電気的に処理されて低減される適応信号処理が知ら
れており、第７図から理解されるように、その処理で使
用される適応フィルタ（11）は、複数の遅延要素（１ク
ロック毎）（20）‥‥と、複数の可変増幅器（30）‥‥
とを有しており、一番初め（図中左端）の増幅器（20）
には、信号（n1）が入力されて、信号（W1）が出力さ
れ、それに続く増幅器（30）では、順次遅延要素（20）
を介して信号（n1）が入力され、信号（W2），（W3）‥
‥（WK）が出力される。Therefore, adaptive signal processing in which a noise signal picked up and output by a microphone is electrically processed and reduced is known, and as understood from FIG. 7, an adaptive signal processing used in the processing is performed. The filter (11) includes a plurality of delay elements (per clock) (20) and a plurality of variable amplifiers (30).
And the first (leftmost in the figure) amplifier (20)
Receives the signal (n 1 ), outputs the signal (W 1 ), and the subsequent amplifier (30) sequentially outputs the delay element (20)
The signal (n 1 ) is input through the input terminal, and the signals (W 2 ) and (W 3 ) ‥
‥ (W K ) is output.
なお、信号（WK）は適応フィルタ（11）の係数とさ
れ、信号（WK）と信号（WK-1）との間には下式（１）が
成立する。The signal (W K ) is used as a coefficient of the adaptive filter (11), and the following equation (1) is established between the signal (W K ) and the signal (W K-1 ).
WK＝WK-1＋２μεK-1 ‥‥（１） （但し、Ｋ≧1,W0＝n1） そして、係数（WK）は逐時更新され、更新される毎
に、入力信号（n1）等に応じたフィルタが構成される。W K = W K-1 + 2με K-1 ‥‥ (1) (However, K ≧ 1, W 0 = n 1 ) Then, the coefficient (W K ) is updated every time, and the input signal is updated each time it is updated. A filter corresponding to (n 1 ) is configured.
なお、適応フィルタ（11）については、「B.Widrow a
nd S.D.Stearns:“Adaptive Signal Processing",Prent
ice−Hall,1985」、「ディジタル信号処理−アドバンス
ト・コース，〈適応信号処理〉，日本音響学会，第35回
技術講演会誌」などで提案されている。For the adaptive filter (11), refer to "B. Widrow a
nd SDStearns: “Adaptive Signal Processing”, Prent
ice-Hall, 1985 "," Digital Signal Processing-Advanced Course, <Adaptive Signal Processing>, The Acoustical Society of Japan, 35th Technical Lecture Journal "and the like.
しかしながら、適応信号処理では、その処理に必要な
参照信号によって、雑音の信号低減化量が左右されるた
め、参照信号としてどのような信号を使用するかが問題
になり、かつこの雑音信号に対してこの音声信号の信号
レベルが所定値以上であって、この雑音信号がこの音声
信号に埋もれて目立たない状態においてこの適応化処理
をおこなうことは、この雑音信号の低減効果が実質的に
得られない状態でこの処理をおこなうことにより、この
適応化処理により不要な電力が消費されることが問題と
なる。However, in the adaptive signal processing, since the amount of noise reduction is affected by the reference signal required for the processing, there is a problem in what kind of signal to use as the reference signal, and the noise signal Performing the adaptation process in a state where the signal level of the audio signal is not less than a predetermined value and the noise signal is buried in the audio signal and is not conspicuous can substantially reduce the noise signal. If this processing is performed in a state where there is no power, unnecessary power is consumed by the adaptation processing.
本発明の目的は、カメラ一体型ビデオ機器等における
音声信号の録音部に対してマイクロホンから供給する音
声信号からこの機器等の駆動源に供給する駆動信号に応
じて生成した信号を除去し、この駆動源からこの音声信
号に混入する雑音信号を低減する処理手段を、この音声
信号が所定値より小さいときに動作するように制御する
ことができるようにし、例えば第６図に示して説明した
如くこの音声信号の信号レベルがこの雑音信号が目立つ
ことになるしきい値以下であるときのみこの処理手段を
動作させるようにしたことにより、この雑音信号の低減
化およびこの電力の消費が適正に行えるマイクロフオン
装置を提供することにある。An object of the present invention is to remove a signal generated according to a drive signal supplied to a drive source of the device or the like from an audio signal supplied from a microphone to an audio signal recording unit in a camera-integrated video device or the like. The processing means for reducing the noise signal mixed into the audio signal from the drive source can be controlled so as to operate when the audio signal is smaller than a predetermined value, for example, as described with reference to FIG. By operating the processing means only when the signal level of the audio signal is equal to or less than a threshold value at which the noise signal becomes conspicuous, the noise signal can be reduced and the power consumption can be properly performed. It is to provide a microphone device.
上記目的を達成するために、本発明に係るマイクロホ
ン装置は、駆動部および録音部を有する録音手段と、こ
の録音部に音声信号を供給するマイクロホン手段と、こ
の駆動部に制御信号を供給する制御信号付与手段と、こ
の制御信号付与手段により制御信号が供給される適応フ
ィルタ手段と、このマイクロフォン手段より出力される
信号が所定値より小さいとき増幅制御信号を出力するレ
ベル検出手段と、このマイクロフォン手段から供給され
る電気信号とこの適応フィルタ手段から供給される出力
信号とを加算する加算手段と、この加算手段から供給さ
れる加算信号を、このレベル検出手段から供給される増
幅制御信号に応じて増幅する増幅手段とを備え、この適
応フィルタ手段は、この制御信号付与手段から供給され
る制御信号をこの増幅手段より供給される増幅信号に応
じて信号処理することを特徴とする。In order to achieve the above object, a microphone device according to the present invention includes a recording unit having a driving unit and a recording unit, a microphone unit for supplying an audio signal to the recording unit, and a control for supplying a control signal to the driving unit. Signal providing means, adaptive filter means to which a control signal is supplied by the control signal providing means, level detecting means for outputting an amplification control signal when a signal output from the microphone means is smaller than a predetermined value, and microphone means Adding means for adding the electric signal supplied from the adaptive filter means and the output signal supplied from the adaptive filter means, and adding the added signal supplied from the adding means according to the amplification control signal supplied from the level detecting means. Amplifying means for amplifying the control signal supplied from the control signal providing means. Characterized by signal processing in accordance with the amplification signal supplied from the unit.
本発明に係るマイクロホン装置では、カメラ一体型ビ
デオ機器等における音声信号の録音部に対してマイクロ
ホンから供給する音声信号からこの機器等の駆動源に供
給する駆動信号に応じて生成した信号を除去し、この駆
動源からこの音声信号に混入する雑音信号を低減する処
理およびこの処理を行う為の電力の消費が適正に行われ
る。In the microphone device according to the present invention, a signal generated according to a drive signal supplied to a drive source of the device or the like is removed from an audio signal supplied from the microphone to a sound signal recording unit in a camera-integrated video device or the like. The processing for reducing the noise signal mixed into the audio signal from the driving source and the power consumption for performing the processing are properly performed.
以下、本発明に係るマイクロホン装置の好適な実施例
を、図面に基いて説明する。Hereinafter, a preferred embodiment of a microphone device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図には、本発明が適用されたマイクロホン装置
（１）の全体概略図が示されており、マイクロホン
（３）では、人の声等の音声発生源から所望の音声が収
音されて音声信号（Ｓ）として出力されるとともに、メ
カ系（７）で発生した雑音が収音されて雑音信号（n0）
として出力される。FIG. 1 shows an overall schematic diagram of a microphone device (1) to which the present invention is applied. In the microphone (3), a desired sound is collected from a sound source such as a human voice. The noise signal (n 0 ) is output as the audio signal (S) and the noise generated in the mechanical system (7) is collected.
Is output as
それら音声信号（Ｓ）と雑音信号（n0）は合成された
状態で加算器（９）に取り込まれ、加算器（９）の出力
は端子（10）を介して、図示しない録音系に入力される
とともに、適応フィルタ（11）にも入力される。The sound signal (S) and the noise signal (n 0 ) are taken in a combined state by an adder (9), and the output of the adder (9) is input to a recording system (not shown) via a terminal (10). And input to the adaptive filter (11).
また、カメラ一体型ビデオ等のメカ系（７）のドラム
駆動用モータ（駆動源）がコントロールされる制御信号
（n1）は、駆動源制御信号付与回路（13）から、メカ系
（７）のモータと適応フィルタ（11）とに入力される。A control signal (n 1 ) for controlling a drum drive motor (drive source) of a mechanical system (7) such as a camera-integrated video is sent from a drive source control signal providing circuit (13) to the mechanical system (7). And the adaptive filter (11).
この場合、モータは、第２図から理解されるように、
３相の電気信号（Ｕ），（Ｖ），（Ｗ）により制御され
ており、それらの信号（Ｕ），（Ｖ），（Ｗ）が抵抗
（Ｒ）（100kΩ）を介して合成された信号（台形波）が
参照信号（n1）として適応フィルタ（11）に入力され、
適応フィルタ（11）の出力は、逆位相とされて加算器
（９）に入力されている。In this case, as understood from FIG.
It is controlled by three-phase electric signals (U), (V) and (W), and these signals (U), (V) and (W) are synthesized via a resistor (R) (100 kΩ). The signal (trapezoidal wave) is input to the adaptive filter (11) as a reference signal (n 1 ),
The output of the adaptive filter (11) has an opposite phase and is input to the adder (9).
なお、参照信号（n1）としては、３つの信号（Ｕ），
（Ｖ），（Ｗ）の合成信号の逆起電力であっても良い。As the reference signal (n 1 ), three signals (U),
It may be the back electromotive force of the combined signal of (V) and (W).
そして、第３図から理解されるように、カメラ一体型
ビデオの録音時には、ピーク値（A1），（A2），
（A3），（A4）を有するスペクトラムの雑音信号（n0）
が発生し、合成された信号（n1）のスペクトラムは、第
４図から理解されるように、複数のピーク値を有ている
が、適応フィルタ（11）等（適応信号処理部）による適
応信号処理の結果、第５図から理解されるように、カメ
ラ一体型ビデオからの雑音信号（n0）のスペクトラムか
らは、ピーク値（A1），（A2），（A3），（A4）が除去
される。Then, as can be understood from FIG. 3, the peak values (A 1 ), (A 2 ),
A noise signal (n 0 ) of the spectrum having (A 3 ) and (A 4 )
Occurs, and the spectrum of the synthesized signal (n 1 ) has a plurality of peak values, as can be understood from FIG. 4, but the spectrum is adapted by the adaptive filter (11) or the like (adaptive signal processing unit). result of the signal processing, as will be understood from FIG. 5, from the spectrum of the noise signal from the camera-integrated video (n 0), the peak value (a 1), (a 2 ), (a 3), ( A 4) is removed.
以上説明したように、本実施例では、参照信号（n1）
として、モータの制御用信号が使用され、適応フィルタ
（11）等の適応信号処理部により、雑音信号（n0）のピ
ーク値（A1），（A2），（A3），（A4）が除去される。As described above, in the present embodiment, the reference signal (n 1 )
As, it is used for control signals of the motor, the adaptive signal processing section such as the adaptive filter (11), the noise signal peak value of (n 0) (A 1) , (A 2), (A 3), (A 4 ) is removed.
その結果、雑音信号（n0）が適正に低減され、音声信
号の再生が良好に行なわれる。As a result, the noise signal (n 0 ) is appropriately reduced, and the sound signal is reproduced satisfactorily.
次に、本発明に係るマイクロホン装置の他の実施例
を、図面を基いて説明する。Next, another embodiment of the microphone device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
一般に、スピーカからの再生音に、例えば楽音と雑音
とが含まれていても、楽音の音量があるレベル以上であ
れば、人間の聴覚では雑音が判別できなくなる場合があ
る。In general, even if a sound reproduced from a speaker includes, for example, a musical sound and noise, if the volume of the musical sound is higher than a certain level, noise may not be discriminated by human hearing.
従って、このような場合には、適応信号処理を必ずし
も行なう必要はなく、楽音のレベル、換言すれば音声信
号（Ｓ）のレベルが、ある程度のレベル以下であるとき
にのみ適応信号処理を行なうことも好適である。Therefore, in such a case, it is not always necessary to perform the adaptive signal processing, and the adaptive signal processing is performed only when the level of the musical sound, that is, the level of the audio signal (S) is lower than a certain level. Are also suitable.
そこで、本実施例は、音声信号のレベル（雑音の信号
（n0）を含む）が、ある「しきい値」以下であるときに
のみ、適応信号処理が行なわれる。Therefore, in this embodiment, the adaptive signal processing is performed only when the level of the audio signal (including the noise signal (n 0 )) is equal to or less than a certain “threshold”.
この場合、「しきい値」がどの程度であるかは、音声
信号（Ｓ）の種類（人の声、音楽等）等によって適宜選
択・設定される。In this case, the level of the “threshold” is appropriately selected and set according to the type of the audio signal (S) (human voice, music, etc.).
第６図から理解されるように、本実施例では、マイク
ロホン（３）の出力がレベル検出回路（15）に取り込ま
れ、そのレベル検出が行なわれて増幅器（17）に入力さ
れ、増幅器（17）では増幅率μが変化される。As can be understood from FIG. 6, in the present embodiment, the output of the microphone (3) is taken into the level detection circuit (15), the level is detected and input to the amplifier (17). In), the amplification factor μ is changed.
そして、加算器（９）の出力（εｋ）は、増幅器（1
7）で（μεｋ）に増幅されて適応フィルタ（11）に入
力される。The output (εk) of the adder (9) is supplied to the amplifier (1
In 7), the signal is amplified to (μεk) and input to the adaptive filter (11).
この場合、検出されたレベルが大きいと、増幅率
（μ）は小さく、そのレベルが小さいと、増幅率（μ）
は大きくなる。In this case, if the detected level is large, the amplification factor (μ) is small, and if the detected level is small, the amplification factor (μ) is small.
Becomes larger.
以上の構成により、信号〔（Ｓ）＋（n0）〕がある
「しきい値」よりも小さいことがレベル検出回路（15）
で検出されたときのみ、適応フィルタ（11）等により適
応信号処理が行なわれる。With the above arrangement, the level detection circuit (15) determines that the signal [(S) + (n 0 )] is smaller than a certain “threshold”.
The adaptive signal processing is performed by the adaptive filter (11) and the like only when the signal is detected in the step (1).
従って、上記実施例と同様の効果を有するとともに、
不要な電力等が消費されないので、適応信号処理が効率
的に行なえる。Therefore, while having the same effect as the above embodiment,
Since unnecessary power or the like is not consumed, adaptive signal processing can be performed efficiently.
以上の説明で理解されるように、本発明に係るマイク
ロホン装置では、この駆動源からこの音声信号に混入す
る雑音信号を低減するこの処理手段を、この音声信号が
所定値より小さいときに動作するように制御することが
できるようにしたことにより、例えば第６図に示して説
明した如くこの音声信号の信号レベルがこの雑音信号が
目立つことになるしきい値以下であるときのみこの処理
手段を動作させることができる。As understood from the above description, in the microphone device according to the present invention, the processing means for reducing the noise signal mixed into the audio signal from the driving source operates when the audio signal is smaller than a predetermined value. As a result, the processing means can be controlled only when the signal level of the audio signal is equal to or lower than a threshold value at which the noise signal becomes conspicuous, as shown in FIG. 6, for example. Can work.
従って、この雑音信号を低減する必要のある音声信号
のレベルにおいてのみこの雑音信号を抑制するようにで
き、無用な電力の消費を押さえてこの処理動作を効率的
かつ適正に行うことができる。Therefore, the noise signal can be suppressed only at the level of the audio signal for which the noise signal needs to be reduced, and the processing operation can be performed efficiently and properly while suppressing unnecessary power consumption.
第１図は、本発明に係るマイクロホン装置の好適な実施
例におけるマイクロホン装置の概略構成図、第２図は、
雑音の信号等の説明図、第３図はカメラ一体型ビデオの
録音時のスペクトラムを示す相関図、第４図は、信号
（n1）のスペクトラムを示す相関図、第５図は、適応信
号処理後のスペクトラムを示す相関図、第６図は、他の
実施例におけるマイクロホン装置の概略構成図、第７図
は、適応フィルタの機能等を示す概略図である。 （１）はマイクロホン装置、（３）はマイクロホン、
（９）は加算器、（11）は適応フィルタ、（Ｓ）は音声
信号、（n0）は雑音信号、（n1）は制御信号である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microphone device in a preferred embodiment of a microphone device according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a correlation diagram showing a spectrum when recording a video integrated with a camera, FIG. 4 is a correlation diagram showing a spectrum of a signal (n 1 ), and FIG. 5 is an adaptive signal. FIG. 6 is a schematic diagram showing a spectrum after processing, FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a microphone device in another embodiment, and FIG. 7 is a schematic diagram showing functions and the like of an adaptive filter. (1) is a microphone device, (3) is a microphone,
(9) is an adder, (11) is an adaptive filter, (S) is an audio signal, (n 0 ) is a noise signal, and (n 1 ) is a control signal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 彰良 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−210799（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−150497（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−15693（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04R 3/00 320 H04N 5/225 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Akira Kimura 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (56) References JP-A-62-210799 (JP, A) JP-A Sho 61-150497 (JP, A) Fully open 1988-15693 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04R 3/00 320 H04N 5/225
Claims (1)
フィルタ手段と、 上記マイクロフォン手段より出力される信号が所定値よ
り小さいとき増幅制御信号を出力するレベル検出手段
と、 上記マイクロフォン手段から供給される電気信号と上記
適応フィルタ手段から供給される出力信号とを加算する
加算手段と、 上記加算手段から供給される加算信号を、上記レベル検
出手段から供給される上記増幅制御信号に応じて増幅す
る増幅手段とを備え、 上記適応フィルタ手段は、上記制御信号付与手段から供
給される上記制御信号を上記増幅手段より供給される増
幅信号に応じて信号処理し、上記加算手段に出力するこ
とにより上記マイクロフォン手段から供給される電気信
号が所定値より小さいときに上記加算手段から上記録音
手段に出力される信号のノイズを軽減するように制御さ
れることを特徴とするマイクロホン装置。Recording means having a drive section and a recording section; microphone means for supplying an audio signal to the recording section; control signal providing means for supplying a control signal to the drive section; and control signal providing means. Adaptive filter means to which a control signal is supplied; level detection means to output an amplification control signal when a signal output from the microphone means is smaller than a predetermined value; electric signal supplied from the microphone means and the adaptive filter means And an amplification unit that amplifies the addition signal supplied from the addition unit in accordance with the amplification control signal supplied from the level detection unit. The filter means changes the control signal supplied from the control signal providing means according to the amplified signal supplied from the amplification means. Signal processing and output to the addition means, so that when the electric signal supplied from the microphone means is smaller than a predetermined value, the signal is controlled so as to reduce the noise of the signal output from the addition means to the recording means. A microphone device.
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|---|---|---|---|
| JP2093701A JP2993038B2 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Microphone device |
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|---|---|---|---|---|
| US20030223590A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Su Keng Kuei | Assembly for eliminating noise for microphones and method for making the same |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP2093701A patent/JP2993038B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH03291098A (en) | 1991-12-20 |
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